分段的热膨胀补偿件的制作方法

文档序号:5574710阅读:815来源:国知局
专利名称:分段的热膨胀补偿件的制作方法
技术领域
本发明涉及一种按权利要求1前序部分所述的热膨胀补偿件。在一些机器中需要这种补偿件,这些机器由热膨胀系数差别很大的不同材料制的机器零件组成,而这些零件由于它们的尺寸在温度改变时产生不可忽略的长度差别。这种问题例如发生在传动装置结构中,在传动轴和壳体用不同材料制造的情况下,例如轴用钢制而壳体用轻金属如铝或镁制造,因此在长的传动轴处形成一个取决于温度的轴承间隙。
热膨胀引起的长度差可采用不同的方法补偿,例如采用轴的弹性支承装置,采用可由楔形的热膨胀销调整的补偿式间隙,以及采用含有一种热膨胀系数大的材料的补偿件,所以即使在结构尺寸较小时它们也有大的调整长度。最后所提到的补偿件是已知的,在US-PS 2859033中介绍了一种可能的方案。
如在权利要求1前序部分所说明的那样,这种补偿件由一空心体、一个装在空心体内的用热膨胀系数大的材料例如一种聚合物制的膨胀元件以及一个活塞组成,活塞可在空心体内滑动并参与膨胀元件的热膨胀。这种材料有足够的塑性,所以它可在空心体的包围下变形和导引。空心体的热膨胀与膨胀元件的热膨胀相比较小,所以空心体横截面积在第一阶中不改变,而体积膨胀全部造成材料的长度伸长,因此,此相对的长度伸长约为未加导引的材料长度伸长的3倍。此系数3是根据处于自由状态的小变化物体的相对长度伸长,计算相对体积膨胀得出的。
这些补偿件存在的问题是,当负荷不均匀时,膨胀元件的材料会从负荷更大的地方向负荷不太大的地方流动。膨胀元件材料的这种再分配导致一侧偏置,在用作传动装置轴承的间隙补偿时这又会引起轴的偏倾。这种轴偏倾的负面效应在最不利的情况下会超过热膨胀补偿的效果,所以此热膨胀补偿件对于传动装置的工作和使用寿命甚至可能带来一种有害的影响。
本发明的目的是,防止膨胀元件的材料从负荷更大的地方向负荷不太大的地方流动,并因而防止材料的一侧偏置和轴的偏倾。按本发明为达到此目的采取的措施是,将膨胀元件和空心体再分为多段。
附图中表示了本发明的三种实施例。
其中

图1通过热膨胀补偿件1的一个分段的横截面;图2通过一个分段式环形膨胀元件2的横截面;图3a和3b沿圆周的截面;图3a两个彼此嵌接的环形梳齿5和6;图3b一个环形梳齿7;图3c一个梳齿13与一个双齿尖梳齿12啮合;图4多个肾形腔9;以及图5圆柱形膨胀元件10的横截面。
整个热膨胀补偿件1由多段膨胀元件2、空心体3和可在空心体内滑动的活塞4组成。其中膨胀元件2用热膨胀系数大的材料制造,它被空心体3包围。膨胀元件2有足够的塑性和弹性,例如VitonR,所以体积膨胀由于受外壳的控制表现出来的是沿一个轴向的长度伸长,它促使活塞4移动。
图1表示通过这种热膨胀补偿件1的横截面,它有膨胀元件2、空心体3和活塞4。活塞4则压在一个图中没有表示的机器部分的支承面上。在环形或圆柱形热膨胀补偿件的情况下,图纸平面通过半径矢量和高度矢量展开。图2和图3的图纸平面是沿II或III切割此横截面得出的。
图2表示通过一个分段式环形热膨胀补偿件1的横截面,其中图纸平面通过半径和圆周展开。图1和图3的图纸平面是沿I或III切割此横截面得出的。膨胀元件2借助于互相嵌接的梳齿5和6分成多段11。
图3a表示图2所示热膨胀补偿件1的截面,其中图纸平面通过周向矢量和高度矢量展开。图1和图2的图纸平面是沿I或II切割此截面得出的。梳齿5和6彼此嵌接并可以在它们的齿尖上互相滑动。在这种情况下梳齿5意味着膨胀元件2的外壳,亦即空心体3,以及梳齿6表示活塞4。
图3b表示一种与图2和3a不同设计的热膨胀补偿件1的截面图,其中膨胀元件2的再分割通过梳齿7的齿尖实现,它们插入盖环8的槽中。在这种情况下梳齿7表示膨胀元件2的外壳,亦即空心体3,而盖环8意味着活塞4。图纸平面在这里通过周向矢量和高度矢量展开。图1和图2的图纸平面是沿I或II切割此截面得出的。
图3c表示热膨胀补偿件1的一种设计的截面,其中膨胀元件2的再分割通过梳齿13的齿尖实现,它们插入梳齿12的双齿尖内。在这种情况下梳齿13意味着空心体3,而梳齿12代表活塞。在这里图纸平面通过周向矢量和高度矢量展开。图1和2的图纸平面是沿I或II切割此截面得出的。
图4表示本发明的另一种设计,其中肾形的空腔是在一块板内沿圆周铣出的。此图纸平面通过圆柱体半径和圆周展开。
图5表示本发明的一种设计,其中用于安装膨胀元件的圆柱形空腔沿圆周排列。在这里图纸平面仍通过圆柱体半径和圆周展开。
在这里所有表示的用于安装膨胀元件的空腔的设计,一方面可以直接通过在连接板内的凹槽来实现,或布置在其它构件内。具有用于安装膨胀元件的分段式空腔的空心体,也可以在一侧通过在连接板中的切口和在另一侧通过具有沿径向延伸的齿尖的环形梳齿构成。
本发明的所有设计防止了膨胀元件的材料从负荷更大的地方向负荷不太大的地方流动。
权利要求
1.热膨胀补偿件(1),它补偿具有不同热膨胀系数的机器零件由于温度改变引起的间距变化,它由一个用热膨胀系数大的材料制的膨胀元件(2)、一个空心体(3)和一个活塞(4)组成,活塞可在空心体(3)内滑动并参与膨胀元件(2)沿轴向热膨胀,其特征为膨胀元件(2)和空心体(3)分成多段(11)。
2.按照权利要求1所述的热膨胀补偿件(1),其特征为,空心体(3)和活塞(4)各构成一梳齿(5,6),梳齿的齿尖彼此靠紧并将膨胀元件(2)分成多段(11)。
3.按照权利要求1所述的热膨胀补偿件(1),其特征为空心体(3)构成梳齿(7),它的齿尖插入活塞(4)的槽内并将膨胀元件(2)分成多段(11)。
4.按照权利要求1所述的热膨胀补偿件(1),其特征为,空心体(3)和活塞(4)各构成一个梳齿(12或13),其中一个梳齿设计为双齿尖梳(12),一个梳齿(13)的齿尖插入另一个梳齿的双齿尖(12)中,并因而将膨胀元件(2)分成多段(11)。
5.按照权利要求1所述的热膨胀补偿件(1),其特征为,在空心体(13)中加工有多个腔,腔内装入膨胀元件(2)的分段(11)。
6.按照权利要求5所述的热膨胀补偿件(1),其特征为在空心体(3)内加工有多个肾形的腔(9),它们形成一个分段的圆周,这些腔内装入膨胀元件(2)的分段(11)。
7.按照权利要求5所述的热膨胀补偿件(1),其特征为在空心体(3)内加工有一些圆柱形的腔(10),它们沿圆周分布,这些腔内装入膨胀元件(2)的分段(11)。
8.按照权利要求1所述的热膨胀补偿件(1),其特征为用于安装膨胀元件的空腔直接在连接板内加工成凹槽。
9.按照权利要求8所述的热膨胀补偿件(1),其特征为附加的外孔板装在连接板中的凹槽内。
10.按照权利要求1所述的热膨胀补偿件(1)其特征为分段的空心体由连接板中的切口和具有沿径向延伸的挡板的外环形成。
全文摘要
一种热膨胀补偿件(1)由一个用热膨胀系数大并有足够塑性的材料制的膨胀元件(2)与可在一空心体(3)内滑动的活塞(4)组成。当热膨胀补偿件的负荷不均匀时,膨胀元件的材料可能从负荷更大的地方向负荷不太大的地方流动。为避免发生这一情况,将热膨胀补偿件(1)分成多段(11)。这种分割可通过彼此嵌接的梳齿(6、7)的齿尖实现,或通过加工的互相分开的空腔(9、10),它们可直接布置在连接板内或为此另设的构件中。空心体或膨胀元件(2)的分段(11)可以有肾形或圆形的造型。
文档编号F16H57/02GK1196111SQ96196911
公开日1998年10月14日 申请日期1996年9月7日 优先权日1995年9月14日
发明者赫尔曼·兰茨, 格哈德·菲雷尔, 瓦尔特·穆勒 申请人:腓特烈斯港齿轮工厂股份公司
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